第一节 化学能与热能ppt课件.ppt
第二章化学反应与能量,第一节化学能与热能,第一节 化学能与热能,什么是化学能？ 化学反应中吸收或者释放的能量就叫做化学能 化学反应中到底是吸收能量还是放出能量呢？,一、化学键与化学反应中能量变化关系,H H HH ； H436kJ/mol,H-H H H ； H436kJ/mol,CH4 C 4H ； H1660kJ/mol,形成1mol化学键时释放的能量或断开1mol化学键所吸收的能量叫做键能,1、化学键的断裂和形成是化学反应中能量变化的主要原因,C 4H CH4 ； H1660kJ/mol,当E吸 E放 反应吸收能量 当E吸 E放 反应放出能量,2、从键能的角度看： 反应物 生成物 化学反应： 旧化学键断裂 新化学键形成 吸收能量E吸 放出能量E放,任何化学反应都伴随着能量的变化！,表示为： H=E吸 E放,有热量放出的反应为放热反应；吸收热量的反应为吸热反应。,能量的转化必须遵守：,1、能量守恒定律： 一种能量可以转化为另一种能量, 但总能量保持不变。2、质量守恒定律：自然界的物质可以发生转化， 但是总质量保持不变。（质量与能量是相互联系的 E=mc2, 故又称质能守恒定律）,一、化学键与化学能的关系,当物质发生化学反应时，断开反应物中的化学键要吸收能量；形成生成物中的化学键要释放能量,例如：断开1mol HH键要吸收436kJ的能量。 形成1mol HH键要放出436kJ的能量。,从化学键的角度来看,从反应物和生成物的总能量来考虑,先看实例：,反应物的总能量高,生成物的总能量低,生成物的总能量高,反应物的总能量低,能量,能量,放热反应,吸热反应,那么一个化学反应吸收能量还是放出能量是由什么决定的呢？,取决于反应物的总能量与生成物的总能量的相对大小。,或者从断开化学键吸收的能量与形成化学键放出的能量的相对大小考虑,或者,反应物的能量之和E反(断开化学键E吸),生成物的能量之和E生(生成化学键E放),（1）若E反 E生，放出能量。,（2）若E反 E生，吸收能量。,或者,（1）若E吸 E放，吸收能量。,（2）若E吸 E放，放出能量。,1、当物质发生化学反应时，断开反应物中的化学键要 ； 而形成生成物中的化学键要 。,吸收能量,放出能量,一个化学反应是 释放能量还是吸收能量取决于：,练习：,反应物总能量与生成物总能量的相对大小 或者( . ),2、若反应物的总能量生成物的总能量，化学反应 能量。 若反应物的总能量生成物的总能量，化学反应 能量。,放出,吸收,3、已知反应ABCD为放热反应，对该反应的下列说法中正确的是（ ） A. A的能量一定高于CB. B的能量一定高于DC. A和B的总能量一定高于C和D的总能量D. 该反应为放热反应，故不必加热就一定 能发生,C,4、判断：（1）加热的反应一定是吸热反应（2）不需要加热的反应一定是放热反应（3）一个反应是吸热还是放热与反应 条 件没有直接联系，与反应物及生 成物的总能量的相对大小有关。,二、化学能与热能的相互转化,化学反应中的能量变化， 通常表现为热量的变化吸热或放热。,实验21,铝与盐酸反应，放出大量气泡，温度升高,该反应是放热反应,实验22,现象： 1、玻璃片（小木板）会与小烧杯 粘结在一起 2、有少许刺激性气味气体产生 3、有水生成,结论： 该反应是吸热反应,实验22,玻璃棒的作用：,搅拌，使混物充分接触,反应物成糊状的原因：,结冰粘结,结论：该反应是吸热反应,实验23,结论：中和反应是放热反应。,反应后温度升高,室温,室温,思考与交流(若要准确测定中和热）你在设计实验装置和操作时应该注意哪些问题？,（1）用隔热装置，尽量减少热量散失；,（2）酸碱的量要准确：nCV,a、浓度要越精确越好b、量体积的容器越精确越好，最好用移液管,（3）温度计越精确越好,（4）注意控制反应时间,（5）多做几次，取平均值,中和热：酸与碱发生中和反应生成1mol H2O时 所释放的热量称为中和热,（6）.,几种典型的放热和吸热反应,放热反应：化合反应、燃烧、金属和酸反应、氧化还原反应、酸碱中和反应、生石灰和水反应等。,吸热反应：分解反应，以C、H2、CO为还原剂的氧化还原反应、铵盐和碱的反应等,练习：,(1)、下列说法正确的是（ ） A.需要加热才能发生的反应一定是吸 热反应 B.任何放热反应在常温条件下一定能发生反应 C.反应物和生成物所具有的总能量决定了反应结果是放热还是吸热 D.吸热反应在一定条件下也能发生反应,CD,形成化学键 断开化学键 放出的能量 吸收的能量,放出能量,形成化学键 断开化学键 放出的能量 吸收的能量,吸收能量,（2）在反应H2 + Cl2 2HCl中，已知HH 键能为436kJ，ClCl键能为247kJ， HCl键能为431kJ，判断该反应是（ ） A. 吸热反应 B. 放热反应 C. 吸收179kJ热量 D.放出179kJ热量,BD,提示: Q=生成物的键能之和反应物的键能之和 Q= 2431 （436247）179 kJ,生成物,反应物,练习：,3、甲烷燃烧要放出热量，水的分解要吸收能量，试从化学键变化的角度分析其原因？,解析： 形成4molHO键和2molCO键释放的能量 比断裂4molCH键和2molOO键所吸收的能量高，因此放出热量。,CH4 + 2O2 = 2H2O + CO22H2O = 2H2 + O2,断裂4molHO键所吸收的能量比形成2molHH键和1molOO键放出的能量高，因此要吸收能量。,4、氢气在氧气中燃烧产生蓝色火焰，在反应中， 破坏1molHH键消耗的能量为Q1kJ， 破坏1molO = O键消耗的能量为Q2kJ， 形成1molHO键释放的能量为Q3kJ。 下列关系式中正确的是（ ） A. 2Q1 + Q2 4Q3 B. 2Q1 + Q2 4Q3 C. Q1 + Q2 Q3 D. Q1 + Q2 = Q3,B,提示：2H2 + O2 = 2H2OQ=生成物的键能之和反应物的键能之和,生物体中的能量转化,人体内发生的氧化还原反应与体外的燃烧本质相同，都是放热反应。只是二者条件不同（前者在体温条件和酶的催化作用下发生的），且前者更加合理有效。,科学视野,科学视野,1、社会发展与能源利用,2、人类利用能源的三个阶段,柴草时期,中国古代制陶图,化石能源时期,多能源结构时期,
